Многоуровневая математическая модель эпилептических припадков

В работе представлена разработанная на основе модульного подхода математическая модель эпилептических припадков, полученная с помощью объединения и модификации существующих моделей эпилепсии, которая впервые позволяет исследовать динамику возникновения, распространения и затухания приступов одновременно на клеточном и региональном уровнях организации мозга. На уровне отдельных клеток рассчитывалась динамика перемещений АМПА-рецепторов, изменений концентраций внутри- и внеклеточных ионов, деполяризации мембраны и других биофизических процессов, обуславливающих развитие иктальной активности. С учетом клеточных процессов и крупномасштабной структуры мозговой сети на региональном уровне моделировались потенциалы локального поля областей мозга. Показано, что динамика используемых в структуре многоуровневой модели отдельных подмоделей соответствует динамике исходных моделей, авторы которых проводили их валидацию через сравнение с экспериментальными данными. Приведено теоретическое обоснование связей, объединяющих подмодели в единую структуру.